JP3952278B2

JP3952278B2 - Routing method and photonic router

Info

Publication number: JP3952278B2
Application number: JP2002094666A
Authority: JP
Inventors: 健梅野; 渉中條
Original assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2003298512A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フォトニックネットワークに使用することが可能なルーティング方法およびフォトニックルータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォトニックネットワーク上でＩＰ(Internet Protocol)パケットを送受信する場合に、ＩＰアドレスに応じてＩＰパケットの経路を制御するフォトニックＩＰルータが必要とされる。フォトニックＩＰルータは、光信号を電気信号に一旦変換する従来の電気的なルータに比較してはるかに高速化が可能なものである。図８は、先に提案されているフォトニックＩＰルーティングの概念図である。ＩＰアドレスとしてアドレス＃２が付加されたパケット＃２、アドレス＃３が付加されたパケット＃３、アドレス＃１が付加されたパケット＃１の順でＩＰパケット群が光信号入力ポートからフォトニックＩＰルータ１００に入力される。
【０００３】
フォトニックＩＰルータ１００は、アドレス＃２が付加されたパケット＃２は、第２の光信号出力ポート（out２）へ、アドレス＃３が付加されたパケット＃３は、第３の光信号出力ポート（out３）へ、アドレス＃１が付加されたパケット＃１は、第１の光信号出力ポート（out１）へそれぞれ振り分けられて出力される。フォトニックＩＰルータ１００は、各ＩＰパケットのＩＰアドレスを読み取り、各ポートへＩＰパケットを振り分ける機能を有する。
【０００４】
図９は、Ｎ個の出力ポートを有するフォトニックＩＰルータ１００の構成例を示す。光入力ポートから入力されたＩＰパケットが２つに分岐され、それぞれ振分制御部２１とスイッチ部２２に送られる。振分制御部２１では、フォトディテクタ２１ａによって、光信号が電気信号へ変換され、信号処理装置２１ｂにおいて、ＩＰアドレスが読み取られ、このパケットのルーティング情報がコントローラ２１ｃに供給される。コントローラ２１ｃは、このルーティング情報に基づいてそのＩＰパケットの振分先を指定する制御信号を生成し、制御信号をスイッチ部２２へ出力する。
【０００５】
スイッチ部２２に送られたＩＰパケットは、光遅延器２２ａによって遅延された後、１入力をＮ出力に振り分ける光スイッチ２２ｂに入力される。そして、振分制御部２１からの制御信号によって光スイッチ２２ｂが制御され、光スイッチ２２ｂの出力ポートが切り換えられ、ＩＰパケットがＩＰアドレスで示される出力ポートから出力される。
【０００６】
上述した図９に示す従来のフォトニックＩＰルータ１００では、フォトディテクタ２１ａによって光信号を電気信号に変換し、信号処理装置２１ｂおよびコントローラ２１ｃが電気的処理によって制御信号を生成している。したがって、振分制御部２１で制御信号が生成されるまでの時間、光遅延器２２ａによって、入力されたＩＰパケットを遅延させていた。その結果、フォトニックＩＰルータ１００は、パケットルーティングを高速に行うことができない問題があった。
【０００７】
かかる問題を解決し、振分制御部２１で行われる処理を全て光で行うようにしたフォトニックＩＰルータが提案されている（特開２００１−１７７５６５号参照）。ここで提案されているルーティング方法は、パケットに付加する宛先アドレス情報が光の属性を用いて光符号化しておき、フォトニックネットワークの各ノードでは、パケットのアドレス情報を光学的相関演算によって識別し、その識別結果に基づいてパケットの出力経路を制御するものである。
【０００８】
先に提案されているルーティング方法では、パケットに付加する宛先アドレス情報の光符号化は、パルス光源から出力される波長λのコヒーレントな光パルスを分波し、チップ数Ｎ（但し、Ｎ≧２）の光チップパルスに分割し、光チップパルス間に一定の遅延時間差を与え、各光チップパルスの持つ光キャリア位相に０またはπの位相シフトを与えた後、全ての光チップパルスを再度合成することによって、特定の中心周波数と位相の組合せを持つ光符号に相当する光チップパルス列を全光的に生成するものである。
【０００９】
具体的には、アドレス情報を大域的アドレスと小域的アドレスとに分割し、大域的アドレスに対応して光パルス列の周波数帯域を割り当て、小域的アドレスに対応して位相を割り当てるようにしている。光遅延線によって５ｐｓごとの遅延時間差を持つ等強度の８個のチップパルスを生成し、各チップパルスに対して光位相器によって光キャリアの位相として、"0" または"π"の位相シフトが与えられる。この位相がアドレス情報の各ビットの"0" または"1" に対応付けられている。光符号化によって宛先アドレス情報を付加することによって、フォトニックＩＰルータの振分制御部では、光復号化がなされ、宛先アドレス情報に基づいて経路制御がなされる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した先に提案されているルーティング方法では、光符号化において、光キャリアの位相が"0" と"π"の位相シフトを与えるものである。このように２つの位相としてアドレス情報を光符号化するものであり、"0" と"π"の組合せとてしは、２ⁿ個存在するが、その中で互いに直交する組合せしか使用できないので、アドレス情報の種類が制約される問題があった。すなわち、チップパルスの個数のｎとすると、アドレス数は、Ｏ（ｎ）である。Ｏは、オーダーを意味する。
【００１１】
したがって、この発明の目的は、先に提案されている方法と異なり、アドレス数の制約が少なく、２ⁿ／ｎのオーダーのより多くのアドレスを生成することが可能なルーティング方法およびフォトニックルータを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、この発明の第１の態様は、光伝送線路を用い、多地点間の情報伝送を行うフォトニックネットワークでアドレス情報の付加されたパケットを伝送する際に、複数の伝送路が結合するノードにおいてパケットを適切な伝送路に振り分けるフォトニックネットワークのパケットルーティング方法において、
光送信路では、
パケットに付加するアドレス情報は、光カオスエンコーダによって光の振幅および位相の少なくとも一方をカオス的に変化させる光符号化がされ、
光カオスエンコーダは、
光パルス信号を第１の光路および第２の光路に分岐して入力し、第１および第２の光路を通った光を合波する光干渉計を複数個並列に備え、当該複数の光干渉計の入力に対して生成したコヒーレントな一定周期の光パルスを分波して与え、複数の光干渉計からの光を、それぞれ等差数列的に遅延量が異なる光遅延器に供給し、光遅延器の出力を合波し、合波出力として光符号化アドレス信号を得る構成を有し、
第１および第２の光路に光路長差が設定され、
複数の光干渉計の光路長差が２以上の整数を公比とする等比数列の関係とされ、
光路長差を予め作成された光路長差とアドレス情報とのマッピングテーブルにしたがって変化させることによって、光路長差とアドレス情報を１対１に対応させ、その振幅および位相の少なくとも一方が変化された光符号化アドレス信号を生成するようになされ、
フォトニックネットワークの各ノードでは、
光カオスデコーダにおいて、パケットの光符号化アドレス信号を光学的相関演算によって識別し、その識別結果に基づいてパケットの出力経路を切り換えるようになされ、
光学的相関演算は、光パルス列同士の相関値を求め、求められた相関値と、光カオスエンコーダにおけるマッピングテーブルで表されたアドレス情報と光路長差の対応関係とに基づいて識別結果を取得する、
ことを特徴とするフォトニックネットワークのルーティング方法である。
【００１３】
この発明の第２の態様は、光伝送線路を用い、多地点間の情報伝送を行うフォトニックネットワークでアドレス情報の付加されたパケットを伝送する際に、複数の伝送路が結合するノードにおいてパケットを適切な伝送路に振り分けるフォトニックネットワークのフォトニックルータにおいて、
パケットに付加するアドレス情報は、光送信器において光カオスエンコーダによって光の振幅および位相の少なくとも一方をカオス的に変化させる光符号化がされたものであり、
光カオスエンコーダは、
光パルス信号を第１の光路および第２の光路に分岐して入力し、第１および第２の光路を通った光を合波する光干渉計を複数個並列に備え、当該複数の光干渉計の入力に対して生成したコヒーレントな一定周期の光パルスを分波して与え、複数の光干渉計からの光を、それぞれ等差数列的に遅延量が異なる光遅延器に供給し、光遅延器の出力を合波し、合波出力として光符号化アドレス信号を得る構成を有し、
第１および第２の光路に光路長差が設定され、
複数の光干渉計の光路長差が２以上の整数を公比とする等比数列の関係とされ、
光路長差を予め作成された光路長差とアドレス情報とのマッピングテーブルにしたがって変化させることによって、光路長差とアドレス情報を１対１に対応させ、その振幅および位相の少なくとも一方が変化された光符号化アドレス信号を生成するようになされ、
フォトニックネットワークの各ノードでは、光カオスデコーダにおいて、パケットの光符号化アドレス信号を光学的相関演算部によって識別し、その識別結果に基づいてパケットの出力経路を切り換えるようになされ、
光学的相関演算部は、光パルス列同士の相関値を求め、求められた相関値と、光カオスエンコーダにおけるマッピングテーブルで表されたアドレス情報と光路長差の対応関係とに基づいて識別結果を取得するようにしたことを特徴とするフォトニックルータである。
【００１５】
この発明では、複数の光干渉計の光路長差が２以上の整数を公比とする等比数列の関係とされ、光路長差を符号に応じて変更することによって、その振幅および位相の少なくとも一方が符号に応じて変化された符号化光パルス信号生成するので、ｎ個のパルスの位相を制御する方法と異なり、より多くのアドレス情報を生成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明によるフォトニックＩＰルータを含むフォトニックネットワークの概略的構成を示す。参照符号１がフォトニックＩＰルータを示す。２が送信機を示す。送信機２には、パケット用データ４が供給され、送信機２は、ＩＰアドレスに対応する光信号とデータに対応する光信号とからなる光パルス列を生成する。ＩＰアドレスには、宛先アドレスと送信元アドレスとが含まれている。なお、この発明は、ＩＰアドレスに限定されるものではなく、パケットの経路を制御するためのアドレスに対して広く適用できるものである。
【００１７】
送信機２から光信号として送出されたＩＰパケットが光ファイバ等の光伝送路３を介してフォトニックＩＰルータ１に入力される。送信機２と表現しているのは、ＩＰアドレスが付加されたＩＰパケットを送信する機能を有しているからである。実際には、フォトニックネットワークに接続された他のフォトニックＩＰルータ等を介してＩＰパケットがフォトニックＩＰルータ１に入力される。
【００１８】
入力ＩＰパケットが振分制御部６とスイッチ部７に入力される。振分制御部６ち供給されたＩＰパケットは、フォトニックプロセッサ６ａによって電気信号に変換されることなく、光信号のままＩＰアドレス情報の読取とスイッチ制御用信号の生成が行われる。フォトニックプロセッサ６ａの出力がフォトディテクタ６ｂによって電気信号に変換される。フォトディテクタ６ｂの出力に得られたスイッチ制御信号がスイッチ部７に出力される。スイッチ制御信号は、ＩＰパケットの振分先を指定する。
【００１９】
スイッチ部７に送られたＩＰパケットは、光遅延器７ａによって遅延された後、１入力をＮ出力に振り分ける光スイッチ７ｂに入力される。そして、振分制御部６からの制御信号によって光スイッチ７ｂが制御され、光スイッチ７ｂの出力ポートが切り換えられ、ＩＰパケットがＩＰアドレスで示される出力ポートから出力される。このように、フォトニックＩＰルータ１においては、アドレス情報の読取およびスイッチ制御信号の生成処理をフォトニックプロセッサ６ａが光学的に行うので、処理時間を大幅に短縮化できる。
【００２０】
図２は、ＩＰアドレスを付加する機能を有する送信機２の構成例を示す。参照符号２ａが１０ＧHzのジェネレータ（発振器）を示し、参照符号２ｂがコヒーレントな光パルスの光源としてのモード同期半導体レーザを示す。モード同期半導体レーザ２ｂは、１００psecの周期Ｔ（繰り返し周波数で１０ＧHz）で、半値幅が２．０psecで、中心波長λの光パルス列を発生する。光パルス光源としては、モード同期半導体レーザ以外にモード同期ファイバーレーザ、連続波光源と電界吸収型光変調器を組み合わせた構成等を使用することができる。
【００２１】
モード同期半導体レーザ２ｂからの光パルス列が光帯域通過フィルタ２ｃに供給され、光帯域通過フィルタ２ｃの出力が光カオスエンコーダ２ｄに供給される。ＩＰアドレスが大域的アドレスと小域的アドレスとに分けられる。例えばアドレスの上位ビットで表されるものを大域的アドレスとし、その下位ビットで表されるものを小域的アドレスとするように、ＩＰアドレスが分けられる。
【００２２】
大域的アドレスによって光帯域通過フィルタ２ｃの通過帯域特性が切り換えられる。モード同期半導体レーザ２ｂの発振中心波長と光帯域通過フィルタ２ｃの通過帯域特性によって大域的アドレスλｎが付加された光パルス列が光帯域通過フィルタ２ｃから出力される。そして、小域的アドレスにに応じて、光カオスエンコーダ２ｄにおいて、光パルス列の振幅および位相が制御される。光カオスエンコーダ２ｄにおける光符号化の詳細な説明については、後述する。
【００２３】
このようにＩＰアドレスが波長と振幅および位相とにそれぞれマッピングされた光パルス列が電気光学変調器２ｅに供給される。電気光学変調器２ｅに対してパケット用データ４が供給され、光パルスの強度または位相が送信データによって変調される。このパケット用データ４で変調される光パルス列は、ＩＰアドレスの光パルス列とは別の光パルスであり、例えばＩＰアドレスの光パルス列の後に続くものである。電気光学変調器２ｅによって、例えばデータの各ビットの値に応じて各光パルスの強度または位相が変調される。電気光学変調器２ｅは、電気光学効果(Electro-Optic effect)を利用したものであり、以下では、ＥＯ変調器と適宜称する。
【００２４】
ＥＯ変調器２ｅは、屈折率が電界に比例して変化することを利用して、モード同期半導体レーザ１からの光パルス列をパケット用データ（電圧）４に応じて変調する。すなわち、パケット用データ４に応じて光パルスの強度が変調される。または、光パルス列の位相を変調することも可能である。強度変調および位相変調の何れを使用しても良い。なお、ＥＯ変調器に限らず、電界吸収型光変調器等の他の高速光変調器を使用しても良い。電気光学変調器２ｅの出力が光増幅器２ｆで増幅され、ＩＰパケットとして光伝送路３へ送出される。
【００２５】
なお、一実施形態では、使用帯域λを制限して大域的を付加し、光符号化によって小域的アドレスを付加するようにしている。しかしながら、ＩＰアドレスの全体を光符号化のみによって特定するようにしても良い。
【００２６】
アドレス情報をＩＰパケットに付加するための光カオスエンコーダ２ｄについて説明する。光カオスエンコーダ２ｄは、先に本願発明者が提案した特開２０００−２０６４７２号に記載の光カオス乱数発生装置に基づいたものである。すなわち、この文献では、カオスがＸ（ｊ＋１）＝Ｆ〔Ｘ（ｊ）〕と決定論的な式で与えられながら、初期値Ｘ（１）に対して初期値鋭敏性を持つ現象として定義され、本願発明者がカオスであるにもかかわらず、その特性が解析的に得ることが可能なクラスが系統的に存在し、楕円関数の加法定理によってその非線形写像のクラスを構成できることが示されたことが述べられている。光カオスエンコーダ２ｄは、上記文献に記載の光カオス乱数発生装置をさらに発展させたものである。
【００２７】
図３は、光カオスエンコーダ２ｄを全体として示す。光パルス列が図示を省略した光分波装置によってｎ個の光パルス列に分けられ、ｎ個の光干渉計１０₁、１０₂ 、・・・、１０_nに対して入力される。１×２（１入力２出力を意味する。）光分岐器によって２つの光路に光パルス列が分ける処理を繰り返すことで、ｎ個の光路に光パルス列が分けれる。
【００２８】
光干渉計１０₁〜１０_nのそれぞれは、図４に示すマッハツェンダー型光干渉計(Mach-Zehnder Interferometer)を用いた構成を有している。マッハツェンダー型光干渉計は、２×２光分岐器１３および２×２光結合器１４を使用して構成することができる。これらの光分岐器１３および光結合器１４の間に２つの光導波路が設けられ、２つの光導波路間には、光路長差１１₁が設定されている。光干渉計１０₁〜１０_nのそれぞれは、入射光を２分岐した後再び合波し、この分岐から合波に至る間の２つの光路の光路長差によって光の干渉効果を生じさせる。
【００２９】
各光干渉計の光路長差１１₁，１１₂ ，・・・，１１_nは、公比ｍ（ｍは２以上の整数）の等比数列をなすように構成する。すなわち、（ｍ＝２）とすると、ｎ個の光干渉計１０₁〜１０_nの光路長差１１₁〜１１_nがそれぞれθ，２θ，２²θ，・・・，２^n-1θに設定されている。但し、θは、定数である。各光路と接続した熱−光位相シフタ（図示しない）によって、二つの光路間に温度を生じさせることで、二つの光路に所定の位相差を生じさせるようになされる。
【００３０】
このように光路長差を設定すると、光干渉計１０₁〜１０_nが出力する光の強度をＸ[1],Ｘ[2],・・・,Ｘ[ｎ]としたときに、これらの間には、下記の式（１）の関係（力学系）が成立する。
【００３１】
Ｘ[j+1]＝Ｆ（Ｘ[j]） (1)
但し、Ｆ（sin²θ）＝sin²ｍθである。
【００３２】
図４に示すマッハツェンダー型光干渉計の２つの入力ポート（入力１および入力２）の一方（入力１）に対して光信号を入力し、他方の入力ポートには、光信号を入力しない（開放）。すると、各マッハツェンダー型光干渉計の一方の出力ポート（出力ポート１）に出力される光信号の強度が式（１）に示す関係を有する。一方、マッハツェンダー型光干渉計のそれぞれの他方の出力ポート（出力ポート２）が出力する光信号の強度をＹ[1],Ｙ[2],・・・,Ｙ[ｎ]としたときに、これらの間には、下記の式（２）の関係が成立する。なお、出力ポート１および出力ポート２の何れの出力ポートを使用しても良い。
【００３３】
Ｙ[j+1]＝Ｇ（Ｙ[j]） (2)
但し、Ｇ（cos²θ）＝cos²ｍθである。
【００３４】
ｍ＝２の場合、写像Ｆは、ロジスティック写像（下記の式（３））であり、ｍ＝３の場合、写像Ｆは、キュービック写像（下記の式（４））であり、一般的にこれらの写像は、チェビシェフ写像と呼ばれる。このような写像Ｆまたは写像Ｇを用いた漸化式により出力される信号は、カオス的振る舞いをすることが分かっている。
【００３５】
Ｆ(x) ＝４ｘ（１−ｘ） (3)
Ｆ(x) ＝ｘ（３−４ｘ）² (4)
したがって、ロジスティック写像は、式（１）および（３）から
Ｘ(j+1)＝４Ｘ(j)〔１−Ｘ(j)〕 (5)
と表される。
【００３６】
この式（５）は、sin²（ａ）の２倍角の公式sin²（２ａ）＝４sin²（ａ）（１−sin²（ａ））と等しくなるため、ロジスティック写像は、カオスであるにもかかわらず、解析的な一般解（Ｘ（ｎ）＝sin²（２^n-1ａ））を持つため、解けるクラスに属するカオスである。キュービック写像は、３倍角の公式と等しくなり、同様に解けるクラスに属するカオスである。
【００３７】
複数の光干渉計１０₁〜１０_nがパラレルに光信号を出力する。これらをシリアル信号に変換する。光遅延回路１２₁〜１２_nは、複数の光干渉計１０₁〜１０_nが出力する光パルス列をそれぞれ所定の時間遅延させて結合したシリアルな光パルス列を出力する。すなわち、光遅延回路１２₁〜１２_nによってパラレル→シリアル変換がなされる。光遅延回路１２₁〜１２_nの遅延量がｔ₀，2ｔ₀，・・・，ｎｔ₀と等差数列の関係とされる。
【００３８】
さらに、図３の構成によって得られた出力値Ｘ[j]を図５に示すように、その値が０．５以上か否かに対して符号"0" または"1" を割り当てると、符号"0" である確率が１／２であり、符号"1" である確率が１／２となり、長さｎの２値系列となる。これは、力学系を符号列で観測するというシンボリックダイナミックスという考え方を応用したものである。なお、キュービック写像の場合では、しきい値が１／４および３／４の二つが設定され、符号として"0" ，"1" ，"2"の３値を有する系列を生成できる。
【００３９】
図６は、光カオスエンコーダ２ｄの入力信号および出力信号の波形を概略的に示すものである。図６Ａに示すような光パルス列が入力されると、図６Ｂに示すように、振幅がsinθ,sin2θ,・・・,sin２^n-1θをそれぞれ有するｎ個の光パルスが単位遅延時間ｔ₀でもって順次位置する出力パルス列が得られる。この場合、振幅のみならず、位相が変化することが判っている。この出力パルス列が必要に応じて２値化される。
【００４０】
ここで、ＩＰアドレスとの関係であるが、上述した光カオスエンコーダ２ｄに対する光路長差をＩＰアドレスによって変えることで、ＩＰアドレスを光カオス乱数に１対１に対応させることができる。例えばｔ₀を一定としておいて、光路長差θを各ＩＰアドレスに応じて変更する。光路長差θとＩＰアドレスとの対応関係は、予めマッピングテーブルとして作成される。θを変えた場合では、光パルス列の振幅および位相が変更される。また、光カオスエンコーダ２ｄに供給される光の波長をＩＰアドレスに対応して変更したり、単位遅延時間ｔ₀をＩＰアドレスに対応して変えるようにしても良い。さらに、光路長差、波長、単位遅延時間等を組み合わせても良い。一実施形態では、θを変えることによって、全ての２値系列を生成できるので、θとＩＰアドレスとを１対１に対応させることができる。但し、後述する相関演算は、２値化していない光信号を使用してなされる。
【００４１】
図７は、上述したように、アドレス情報が付加されたＩＰパケットが供給され、アドレス情報にしたがってＩＰパケットの経路を制御するフォトニックＩＰルータ１のより具体的な構成を示す。振分制御部６に入力されたＩＰパケットは、出力ポート数と同数（図７の例では３）のアームに分岐される。各アームにおいて、光帯域通過フィルタ６１ａ、６１ｂ、６１ｃによって周波数フィルタリングがなされ、光カオスデコーダ６２ａ、６２ｂ、６２ｃにおいて復号化される。
【００４２】
光帯域通過フィルタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、大域的アドレスを読み取るものである。光カオスデコーダ６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、光信号の相関演算によって小域的アドレスを読み取るものである。すなわち、各デコーダは、３種類の内の小域的アドレスの符号１つ宛を持っており、入力されたＩＰパケットの小域的アドレスに相当するものとの相関検出を行う。デコーダ自身が持つ符号と入力信号の符号とが一致した場合には、光カオスデコーダ６２ａ、６２ｂ、６２ｃの出力が高いレベルとなり、一致しない場合では、低いレベルとなる。
【００４３】
したがって、入力されたＩＰパケットの大域的アドレスを記述している波長λｎが光帯域通過フィルタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃの通過帯域と一致し、小域的アドレス情報を記述している符号が光カオスデコーダ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ自身の持つ符号と一致した場合のみ、高いピーク値を持つ光信号がデコーダの何れか１つから出力される。この光カオスデコーダ６２ａ、６２ｂ、６２ｃのそれぞれの出力がフォトディテクタ６３ａ、６３ｂ、６３ｃによって電気的なスイッチ制御信号に変換される。
【００４４】
一方、スイッチ部７に入力されたＩＰパケットが光遅延器７１によって振分制御部６との光路差に相当する時間的遅延が与えられて後、３つのアームに分波される。各アームには、光ゲート７２ａ、７２ｂ、７２ｃが接続されている。光ゲート７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、振分制御部６からのスイッチ制御信号が高レベルの場合にオンし、スイッチ制御信号が低レベルの場合にオフするものであり、１×３光スイッチとして機能する。例えばＬｉＮｂＯ₃ 強度変調器をスイッチ部７の各光ゲートとして使用できる。
【００４５】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えばアドレス情報を付加するための符号化に限らず、ディジタルデータを光パルス列に対応させるものであれば、この発明を適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
この発明によれば、アドレス情報のようなディジタルデータを光パルス列の振幅または位相の変化として符号化することができる。この発明は、光カオス乱数発生を利用するので、例えば光路長差を変化させることによって、光キャリアの位相の"0" と"π"の組合せを使用するものと比較してより多くのアドレスを発生させることができる利点がある。したがって、アドレスが多い場合にも対応することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用されたフォトニックＩＰルータの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態における送信機の一例のブロック図である。
【図３】送信機に含まれる光カオスエンコーダの一例のブロック図である。
【図４】光カオスエンコーダに含まれる光干渉計の構成を示すブロック図である。
【図５】光カオスエンコーダの説明に用いる略線図である。
【図６】光カオスエンコーダに対する入力光パルス列と出力光パルス列を示す略線図である。
【図７】この発明が適用されたフォトニックＩＰルータのより詳細なブロック図である。
【図８】フォトニックＩＰルータの説明に用いるブロック図である。
【図９】先に提案されているフォトニックＩＰルータの説明に用いるブロック図である。
【符号の説明】
１・・・フォトニックＩＰルータ、２・・・送信機、６・・・振分制御部、７・・・スイッチ部、２ｂ・・・モード同期半導体レーザ、２ｄ・・・光カオスエンコーダ、１０₁〜１０_n・・・光干渉計、１１₁〜１１_n・・・光路長差[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This invention relates to beauty off O tonic router Oyo routing method that can be used in photonic networks.
[0002]
[Prior art]
When an IP (Internet Protocol) packet is transmitted / received on a photonic network, a photonic IP router that controls the route of the IP packet according to the IP address is required. The photonic IP router can be much faster than a conventional electrical router that once converts an optical signal into an electrical signal. FIG. 8 is a conceptual diagram of the previously proposed photonic IP routing. The IP packet group is a photonic IP from the optical signal input port in the order of the packet # 2 to which the address # 2 is added as the IP address, the packet # 3 to which the address # 3 is added, and the packet # 1 to which the address # 1 is added. Input to the router 100.
[0003]
In the photonic IP router 100, the packet # 2 to which the address # 2 is added is sent to the second optical signal output port (out2), and the packet # 3 to which the address # 3 is added is the third optical signal output port. The packet # 1 to which the address # 1 is added to (out3) is distributed to the first optical signal output port (out1) and output. The photonic IP router 100 has a function of reading the IP address of each IP packet and distributing the IP packet to each port.
[0004]
FIG. 9 shows a configuration example of the photonic IP router 100 having N output ports. The IP packet input from the optical input port is branched into two and sent to the distribution control unit 21 and the switch unit 22, respectively. In the distribution control unit 21, the optical signal is converted into an electrical signal by the photodetector 21a, the IP address is read by the signal processing device 21b, and the routing information of this packet is supplied to the controller 21c. Based on this routing information, the controller 21 c generates a control signal that specifies the destination of the IP packet, and outputs the control signal to the switch unit 22.
[0005]
The IP packet sent to the switch unit 22 is delayed by the optical delay unit 22a, and then input to the optical switch 22b that distributes one input to N outputs. Then, the optical switch 22b is controlled by the control signal from the distribution control unit 21, the output port of the optical switch 22b is switched, and the IP packet is output from the output port indicated by the IP address.
[0006]
In the conventional photonic IP router 100 shown in FIG. 9, the optical signal is converted into an electrical signal by the photodetector 21a, and the signal processing device 21b and the controller 21c generate a control signal by electrical processing. Therefore, the input IP packet is delayed by the optical delay device 22a until the control signal is generated by the distribution control unit 21. As a result, the photonic IP router 100 has a problem that packet routing cannot be performed at high speed.
[0007]
There has been proposed a photonic IP router that solves such a problem and performs all processing performed by the distribution control unit 21 with light (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-177565). In the routing method proposed here, destination address information added to a packet is optically encoded using optical attributes, and each node of the photonic network identifies packet address information by optical correlation calculation. The output path of the packet is controlled based on the identification result.
[0008]
In the routing method proposed previously, the optical encoding of the destination address information added to the packet is performed by demultiplexing the coherent optical pulse of wavelength λ output from the pulse light source, and the number of chips N (where N ≧ 2 ), And a constant delay time difference is given between the optical chip pulses, and a phase shift of 0 or π is given to the optical carrier phase of each optical chip pulse, and then all the optical chip pulses are synthesized again. By doing so, an optical chip pulse train corresponding to an optical code having a specific center frequency and phase combination is generated in an all-optical manner.
[0009]
Specifically, the address information is divided into a global address and a small address, the frequency band of the optical pulse train is assigned corresponding to the global address, and the phase is assigned corresponding to the small address. Yes. Eight chip pulses of equal intensity with a delay time difference of every 5 ps are generated by the optical delay line, and the phase shift of “0” or “π” is generated as the phase of the optical carrier by the optical phase shifter for each chip pulse. Given. This phase is associated with “0” or “1” of each bit of the address information. By adding the destination address information by optical encoding, the distribution control unit of the photonic IP router performs optical decoding and performs path control based on the destination address information.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the routing method previously proposed, the phase of the optical carrier gives a phase shift of “0” and “π” in the optical encoding. In this way, address information is optically encoded as two phases, and there are 2 ⁿ combinations of "0" and "π", but only combinations that are orthogonal to each other can be used. There is a problem that the type of address information is restricted. That is, if the number of chip pulses is n, the number of addresses is O (n). O means an order.
[0011]
Accordingly, an object is different from the method proposed previously, smaller number of addresses constraints, 2 ⁿ / n more routing methods and photonic router capable of generating an address of the order of the present invention Is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the first aspect of the present invention uses a plurality of points when transmitting a packet to which address information is added in a photonic network that transmits information between multiple points using an optical transmission line. In a packet routing method of a photonic network that distributes packets to an appropriate transmission path at a node to which transmission paths of
In the optical transmission path,
The address information added to the packet is optically encoded so that at least one of the amplitude and phase of light is chaotically changed by an optical chaos encoder.
Optical chaos encoder
The optical pulse signal branched and inputted to the first optical path and second optical path, comprising a plurality parallel optical interferometer for multiplexing the light passing through the first and second optical paths, the plurality of interferometric A coherent optical pulse with a constant period generated for the input of the meter is demultiplexed and supplied to the optical delay devices with different delay amounts in the form of an arithmetic sequence. The output of the delay unit is combined, and the optically encoded address signal is obtained as the combined output.
An optical path length difference is set between the first and second optical paths,
The optical path length difference of a plurality of optical interferometers is a relation of a geometric sequence having an integer of 2 or more as a common ratio,
By changing the optical path length difference according to the mapping table of optical path length difference and address information created in advance, the optical path length difference and address information are made to correspond one-to-one, and at least one of the amplitude and the phase is changed. An optically encoded address signal is generated,
At each node of the photonic network,
In the optical chaos decoder, the optically encoded address signal of the packet is identified by optical correlation calculation, and the output path of the packet is switched based on the identification result.
The optical correlation calculation obtains a correlation value between optical pulse trains, and obtains an identification result based on the obtained correlation value and the correspondence between the address information and the optical path length difference represented by the mapping table in the optical chaos encoder. ,
This is a photonic network routing method.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, when a packet to which address information is added is transmitted in a photonic network that transmits information between multiple points using an optical transmission line, the packet is transmitted at a node to which a plurality of transmission paths are coupled. In the photonic router of the photonic network that distributes
The address information added to the packet is optically encoded in an optical transmitter that chaotically changes at least one of the amplitude and phase of light by an optical chaos encoder,
Optical chaos encoder
The optical pulse signal branched and inputted to the first optical path and second optical path, comprising a plurality parallel optical interferometer for multiplexing the light passing through the first and second optical paths, the plurality of interferometric A coherent optical pulse with a constant period generated for the input of the meter is demultiplexed and supplied to the optical delay devices with different delay amounts in the form of an arithmetic sequence. The output of the delay unit is combined, and the optically encoded address signal is obtained as the combined output.
An optical path length difference is set between the first and second optical paths,
The optical path length difference of a plurality of optical interferometers is a relation of a geometric sequence having an integer of 2 or more as a common ratio,
By changing the optical path length difference according to the mapping table of optical path length difference and address information created in advance, the optical path length difference and address information are made to correspond one-to-one, and at least one of the amplitude and the phase is changed. An optically encoded address signal is generated,
At each node of the photonic network, the optical chaos decoder identifies the optically encoded address signal of the packet by the optical correlation calculation unit, and switches the output path of the packet based on the identification result.
The optical correlation calculation unit obtains a correlation value between the optical pulse trains, and obtains an identification result based on the obtained correlation value and the correspondence between the address information represented by the mapping table in the optical chaos encoder and the optical path length difference. This is a photonic router characterized by the fact that
[0015]
In the present invention, the optical path length difference of the plurality of optical interferometers is a relation of a geometric sequence having a common ratio of an integer of 2 or more. By changing the optical path length difference according to the sign, at least the amplitude and phase thereof Since one of the encoded optical pulse signals is changed according to the code, more address information can be generated unlike the method of controlling the phase of n pulses.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a photonic network including a photonic IP router according to the present invention. Reference numeral 1 indicates a photonic IP router. 2 indicates a transmitter. The transmitter 2 is supplied with packet data 4, and the transmitter 2 generates an optical pulse train composed of an optical signal corresponding to the IP address and an optical signal corresponding to the data. The IP address includes a destination address and a source address. The present invention is not limited to IP addresses, but can be widely applied to addresses for controlling packet paths.
[0017]
An IP packet transmitted as an optical signal from the transmitter 2 is input to the photonic IP router 1 via an optical transmission path 3 such as an optical fiber. The reason why the transmitter 2 is expressed is that it has a function of transmitting an IP packet to which an IP address is added. Actually, an IP packet is input to the photonic IP router 1 via another photonic IP router or the like connected to the photonic network.
[0018]
An input IP packet is input to the distribution control unit 6 and the switch unit 7. The IP packet supplied from the distribution control unit 6 is not converted into an electrical signal by the photonic processor 6a, but the IP address information is read and the switch control signal is generated as an optical signal. The output of the photonic processor 6a is converted into an electric signal by the photodetector 6b. A switch control signal obtained at the output of the photodetector 6 b is output to the switch unit 7. The switch control signal specifies the destination of the IP packet.
[0019]
The IP packet sent to the switch unit 7 is delayed by the optical delay device 7a, and then input to the optical switch 7b that distributes one input to N outputs. Then, the optical switch 7b is controlled by the control signal from the distribution control unit 6, the output port of the optical switch 7b is switched, and the IP packet is output from the output port indicated by the IP address. As described above, in the photonic IP router 1, since the photonic processor 6a optically reads the address information and generates the switch control signal, the processing time can be greatly shortened.
[0020]
FIG. 2 shows a configuration example of the transmitter 2 having a function of adding an IP address. Reference numeral 2a indicates a 10 GHz generator (oscillator), and reference numeral 2b indicates a mode-locked semiconductor laser as a light source of a coherent optical pulse. The mode-locked semiconductor laser 2b generates an optical pulse train having a center wavelength λ with a period T of 100 psec (repetition frequency: 10 GHz), a half width of 2.0 psec. As the optical pulse light source, a mode-locked fiber laser, a configuration in which a continuous wave light source and an electroabsorption optical modulator are combined in addition to the mode-locked semiconductor laser can be used.
[0021]
The optical pulse train from the mode-locked semiconductor laser 2b is supplied to the optical bandpass filter 2c, and the output of the optical bandpass filter 2c is supplied to the optical chaos encoder 2d. The IP address is divided into a global address and a small address. For example, the IP address is divided so that the address represented by the upper bits of the address is a global address, and the address represented by the lower bits is a small address.
[0022]
The pass band characteristic of the optical band pass filter 2c is switched by the global address. An optical pulse train to which a global address λn is added according to the oscillation center wavelength of the mode-locked semiconductor laser 2b and the passband characteristics of the optical bandpass filter 2c is output from the optical bandpass filter 2c. Then, the amplitude and phase of the optical pulse train are controlled in the optical chaos encoder 2d according to the local address. Detailed description of optical encoding in the optical chaos encoder 2d will be described later.
[0023]
In this way, the optical pulse train in which the IP address is mapped to the wavelength, the amplitude, and the phase is supplied to the electro-optic modulator 2e. Packet data 4 is supplied to the electro-optic modulator 2e, and the intensity or phase of the optical pulse is modulated by the transmission data. The optical pulse train modulated by the packet data 4 is an optical pulse different from the optical pulse train of the IP address. For example, it follows the optical pulse train of the IP address. The intensity or phase of each optical pulse is modulated by the electro-optic modulator 2e according to the value of each bit of data, for example. The electro-optic modulator 2e utilizes an electro-optic effect and is hereinafter appropriately referred to as an EO modulator.
[0024]
The EO modulator 2e modulates the optical pulse train from the mode-locked semiconductor laser 1 according to the packet data (voltage) 4 by utilizing the fact that the refractive index changes in proportion to the electric field. That is, the intensity of the optical pulse is modulated according to the packet data 4. Alternatively, the phase of the optical pulse train can be modulated. Either intensity modulation or phase modulation may be used. In addition, you may use not only an EO modulator but other high-speed optical modulators, such as an electro-absorption type optical modulator. The output of the electro-optic modulator 2e is amplified by the optical amplifier 2f and sent to the optical transmission line 3 as an IP packet.
[0025]
In one embodiment, a global address is added by limiting the use band λ, and a small address is added by optical encoding. However, the entire IP address may be specified only by optical encoding.
[0026]
An optical chaos encoder 2d for adding address information to an IP packet will be described. The optical chaos encoder 2d is based on the optical chaos random number generator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-206472 previously proposed by the present inventor. That is, in this document, chaos is defined as a phenomenon having initial value sensitivity with respect to the initial value X (1) while being given by a deterministic formula as X (j + 1) = F [X (j)]. In spite of the fact that the inventor is chaos, there are systematically classes whose characteristics can be obtained analytically, and it was shown that the class of the nonlinear mapping can be constructed by the addition theorem of elliptic functions It is stated. The optical chaos encoder 2d is a further development of the optical chaos random number generator described in the above document.
[0027]
FIG. 3 shows the optical chaos encoder 2d as a whole. The optical pulse train is divided into n optical pulse trains by an optical demultiplexing device (not shown) and input to the _n optical interferometers 10 ₁ , 10 ₂ ,. By repeating the process of dividing the optical pulse train into two optical paths by the 1 × 2 (meaning one input and two outputs) optical splitter, the optical pulse train is divided into n optical paths.
[0028]
Each of the optical interferometers 10 ₁ to 10 _n has a configuration using a Mach-Zehnder Interferometer shown in FIG. The Mach-Zehnder optical interferometer can be configured using the 2 × 2 optical splitter 13 and the 2 × 2 optical coupler 14. These two optical waveguides between the optical splitter 13 and optical coupler 14 is provided, between the two optical waveguides, the optical path length difference 11 ₁ is set. Each of the optical interferometers 10 ₁ to 10 _n divides the incident light into two and then recombines them, and causes an optical interference effect due to the optical path length difference between the two optical paths from this branch to the multiplexing.
[0029]
The optical path length differences 11 ₁ , 11 ₂ ,..., 11 _n of the optical interferometers are configured to form a geometric sequence with a common ratio m (m is an integer of 2 or more). That, (m = 2) and when, theta n-number of the optical interferometer 10 ₁ to 10 _n optical path length difference 11 ₁ to 11 _n of ^{each, 2θ, 2 2 θ, ···} , to the 2 ^n-1 theta Is set. However, θ is a constant. A temperature is generated between the two optical paths by a thermo-optical phase shifter (not shown) connected to each optical path, thereby causing a predetermined phase difference between the two optical paths.
[0030]
When the optical path length difference is set in this way, when the intensity of light output from the optical interferometers 10 ₁ to 10 _n is X [1], X [2],. In the meantime, the relationship (dynamic system) of the following formula (1) is established.
[0031]
X [j + 1] = F (X [j]) (1)
However, F (sin ² θ) = sin ² mθ.
[0032]
An optical signal is input to one (input 1) of two input ports (input 1 and input 2) of the Mach-Zehnder optical interferometer shown in FIG. 4, and no optical signal is input to the other input port ( Open). Then, the intensity of the optical signal output to one output port (output port 1) of each Mach-Zehnder type optical interferometer has the relationship shown in Expression (1). On the other hand, when the intensity of the optical signal output from each other output port (output port 2) of the Mach-Zehnder optical interferometer is Y [1], Y [2], ..., Y [n] Between these, the relationship of the following formula | equation (2) is materialized. Note that either output port 1 or output port 2 may be used.
[0033]
Y [j + 1] = G (Y [j]) (2)
However, G (cos ² θ) = cos ² mθ.
[0034]
When m = 2, the map F is a logistic map (the following formula (3)), and when m = 3, the map F is a cubic map (the following formula (4)). This map is called the Chebyshev map. It is known that the signal output by the recurrence formula using the map F or the map G behaves like chaotic.
[0035]
F (x) = 4x (1-x) (3)
F (x) = x (3-4x) ² (4)
Therefore, the logistic map can be expressed as X (j + 1) = 4X (j) [1-X (j)] (5) from the equations (1) and (3).
It is expressed.
[0036]
The equation (5) is sin ² (a) 2 double angle formula sin ² (2a) of ^{= 4sin 2 (a) (1} -sin 2 (a)) becomes equal reason, the logistic map is chaos Nevertheless, since it has an analytical general solution (X (n) = sin ² (2 ^n-1 a)), it is a chaos belonging to a solvable class. The cubic map is a chaos that belongs to the class that can be solved in the same way as the triple angle formula.
[0037]
The plurality of optical interferometers 10 ₁ to 10 _n output optical signals in parallel. These are converted into serial signals. The optical delay circuits 12 _{1 to} 12 _n output serial optical pulse trains obtained by combining the optical pulse trains output from the plurality of optical interferometers 10 ₁ to 10 _n with a predetermined time delay. That is, parallel-to-serial conversion is performed by the optical delay circuits 12 _{1 to} 12 _n . Delay amount of the optical delay circuit 12 ₁ to 12 _n is t _{_0,} 2t _0, ···, is a relationship of nt ₀ and arithmetic progression.
[0038]
Further, as shown in FIG. 5, when the output value X [j] obtained by the configuration of FIG. 3 is assigned a code “0” or “1” for whether the value is 0.5 or more, The probability of “0” is ½ and the probability of “1” is ½, resulting in a binary sequence of length n. This is an application of the idea of symbolic dynamics, in which a dynamical system is observed with a code string. In the case of cubic mapping, two threshold values of 1/4 and 3/4 are set, and a sequence having three values “0”, “1”, and “2” as codes can be generated.
[0039]
FIG. 6 schematically shows waveforms of an input signal and an output signal of the optical chaos encoder 2d. When an optical pulse train as shown in FIG. 6A is input, as shown in FIG. 6B, n optical pulses having amplitudes of sin θ, sin 2 θ,..., Sin 2 ⁿ⁻¹ θ are unit delay time t _0. Thus, an output pulse train sequentially positioned can be obtained. In this case, it is known that not only the amplitude but also the phase changes. This output pulse train is binarized as necessary.
[0040]
Here, regarding the relationship with the IP address, by changing the optical path length difference with respect to the optical chaos encoder 2d described above according to the IP address, the IP address can be made to correspond to the optical chaos random number on a one-to-one basis. For example, with t ₀ kept constant, the optical path length difference θ is changed according to each IP address. The correspondence between the optical path length difference θ and the IP address is created in advance as a mapping table. When θ is changed, the amplitude and phase of the optical pulse train are changed. Also, changing in response to a wavelength of light supplied to the optical chaos encoder 2d to the IP address, it may be a unit delay time t ₀ to vary in response to the IP address. Furthermore, optical path length difference, wavelength, unit delay time, and the like may be combined. In one embodiment, since all binary sequences can be generated by changing θ, θ and the IP address can be made to correspond one-to-one. However, the correlation calculation described later is performed using an optical signal that is not binarized.
[0041]
FIG. 7 shows a more specific configuration of the photonic IP router 1 that is supplied with an IP packet to which address information is added and controls the route of the IP packet according to the address information, as described above. The IP packet input to the distribution control unit 6 is branched to the same number of arms as the number of output ports (3 in the example of FIG. 7). In each arm, frequency filtering is performed by optical bandpass filters 61a, 61b, and 61c, and decoding is performed by optical chaos decoders 62a, 62b, and 62c.
[0042]
The optical bandpass filters 61a, 61b, and 61c read global addresses. The optical chaos decoders 62a, 62b, and 62c are intended to read a local address by correlation calculation of optical signals. That is, each decoder is addressed to one of the three types of local address codes, and performs correlation detection with the one corresponding to the local address of the input IP packet. When the code of the decoder itself matches the code of the input signal, the outputs of the optical chaos decoders 62a, 62b, 62c are at a high level, and when they do not match, the output is at a low level.
[0043]
Therefore, the wavelength λn describing the global address of the input IP packet matches the passband of the optical bandpass filters 61a, 61b, 61c, and the code describing the local address information is the optical chaos decoder. Only when it matches the code of 62a, 62b, 62c itself, an optical signal having a high peak value is output from any one of the decoders. The outputs of the optical chaos decoders 62a, 62b, and 62c are converted into electrical switch control signals by the photodetectors 63a, 63b, and 63c.
[0044]
On the other hand, the IP packet input to the switch unit 7 is given a time delay corresponding to the optical path difference with the distribution control unit 6 by the optical delay unit 71 and is then demultiplexed into three arms. Optical arms 72a, 72b, 72c are connected to each arm. The optical gates 72a, 72b, and 72c are turned on when the switch control signal from the distribution control unit 6 is at a high level and turned off when the switch control signal is at a low level, and function as a 1 × 3 optical switch. To do. For example, a LiNbO ₃ intensity modulator can be used as each optical gate of the switch unit 7.
[0045]
The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the present invention can be applied not only to encoding for adding address information, but also to digital data corresponding to an optical pulse train.
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, digital data such as address information can be encoded as a change in amplitude or phase of an optical pulse train. Since this invention utilizes optical chaos random number generation, for example, by changing the optical path length difference, more addresses can be obtained compared to those using a combination of “0” and “π” of the phase of the optical carrier. There are advantages that can be generated. Therefore, there is an advantage that it is possible to cope with a case where there are many addresses.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a photonic IP router to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram of an example of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of an example of an optical chaos encoder included in a transmitter.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an optical interferometer included in the optical chaos encoder.
FIG. 5 is a schematic diagram used to describe an optical chaos encoder.
FIG. 6 is a schematic diagram showing an input optical pulse train and an output optical pulse train for an optical chaos encoder.
FIG. 7 is a more detailed block diagram of a photonic IP router to which the present invention is applied.
FIG. 8 is a block diagram used to describe a photonic IP router.
FIG. 9 is a block diagram used for explaining a photonic IP router proposed previously.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photonic IP router, 2 ... Transmitter, 6 ... Distribution control part, 7 ... Switch part, 2b ... Mode synchronous semiconductor laser, 2d ... Optical chaos encoder, 10 ₁ to 10 _n ... optical interferometer, 11 _{1 to} 11 _n ... optical path length difference

Claims

When transmitting a packet with address information added in a photonic network that transmits information between multiple points using an optical transmission line, a photonic that distributes the packet to an appropriate transmission path at a node where multiple transmission paths are combined In the packet routing method of the network,
In the optical transmission path,
The address information added to the packet is optically encoded so that at least one of the amplitude and phase of light is chaotically changed by an optical chaos encoder.
The optical chaos encoder is
The optical pulse signal branched and inputted to the first optical path and second optical path, comprising a plurality parallel optical interferometer for multiplexing the light passing through the first and second optical paths, the plurality of light A coherent optical pulse generated with respect to the input of the interferometer is demultiplexed and supplied, and the light from the plurality of optical interferometers is supplied to optical delay devices having different delay amounts in the form of an arithmetic sequence. , Having a configuration for combining the output of the optical delay device and obtaining the optically encoded address signal as a combined output,
An optical path length difference is set in the first and second optical paths,
The optical path length difference of the plurality of optical interferometers is a relation of a geometric sequence having a common ratio of an integer of 2 or more,
By changing the optical path length difference according to a mapping table of the optical path length difference and the address information created in advance, the optical path length difference and the address information are made to correspond one-to-one, and at least the amplitude and phase thereof One is adapted to generate the changed optically encoded address signal,
At each node of the photonic network,
In the optical chaos decoder, the optically encoded address signal of the packet is identified by optical correlation calculation, and the output path of the packet is switched based on the identification result.
The optical correlation calculation obtains a correlation value between optical pulse trains, and based on the obtained correlation value and the correspondence between the address information and the optical path length difference represented by the mapping table in the optical chaos encoder. It acquires the identification result,
A photonic network routing method characterized by the above .

When transmitting a packet with address information added in a photonic network that transmits information between multiple points using an optical transmission line, a photonic that distributes the packet to an appropriate transmission path at a node where multiple transmission paths are combined In the network photonic router,
The address information added to the packet is optically encoded in an optical transmitter that chaotically changes at least one of the amplitude and phase of light by an optical chaos encoder,
The optical chaos encoder is
The optical pulse signal branched and inputted to the first optical path and second optical path, comprising a plurality parallel optical interferometer for multiplexing the light passing through the first and second optical paths, the plurality of light A coherent optical pulse generated with respect to the input of the interferometer is demultiplexed and supplied, and the light from the plurality of optical interferometers is supplied to optical delay devices having different delay amounts in the form of an arithmetic sequence. , Having a configuration for combining the output of the optical delay device and obtaining the optically encoded address signal as a combined output,
An optical path length difference is set in the first and second optical paths,
The optical path length difference of the plurality of optical interferometers is a relation of a geometric sequence having a common ratio of an integer of 2 or more,
By changing the optical path length difference according to a mapping table of the optical path length difference and the address information created in advance, the optical path length difference and the address information are made to correspond one-to-one, and at least the amplitude and phase thereof One is adapted to generate the changed optically encoded address signal,
At each node of the photonic network, the optical chaos decoder identifies the optically encoded address signal of the packet by the optical correlation calculation unit, and switches the output path of the packet based on the identification result.
The optical correlation calculation unit obtains a correlation value between optical pulse trains, and based on the obtained correlation value and the correspondence between the address information and the optical path length difference represented by the mapping table in the optical chaos encoder. A photonic router characterized in that the identification result is obtained.